自平衡雙輪電動(dòng)車控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、自平衡雙輪電動(dòng)車具有技術(shù)新穎、體積小、操作靈活、駕駛方便等優(yōu)點(diǎn)，近年來深受人們的喜愛。自平衡車是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)，主要由驅(qū)動(dòng)電路、電源、傳感器、控制模塊、機(jī)械車體等構(gòu)成。它和倒立擺系統(tǒng)一樣，為典型的靜不平衡系統(tǒng)，必須依靠外界的控制手段根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)使其平衡。自平衡雙輪電動(dòng)車控制系統(tǒng)的研究涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、電源技術(shù)、傳感技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制理論、機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)多學(xué)科內(nèi)容，由于相關(guān)技術(shù)的復(fù)雜性，至今只有少數(shù)公司具有相應(yīng)研發(fā)能力。<

2、br>　　本文的工作旨在研究一個(gè)可靠性較高、成本較低、結(jié)構(gòu)相對簡單、性能良好的的自平衡兩輪電動(dòng)車系統(tǒng)。除設(shè)計(jì)了系統(tǒng)方案外，做了以下工作:
　?、俳⒆云胶鈨奢嗠妱?dòng)車的動(dòng)力學(xué)模型。通過對倒立擺系統(tǒng)及其控制方法的分析研究，進(jìn)而對雙輪自平衡電動(dòng)車進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析，從而確定控制策略和算法;
　?、谧藨B(tài)檢測濾波算法的設(shè)計(jì)。采用Kalman濾波原理，經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)，表明采用基于Kalman濾波的組合測量方式能明顯提高信號質(zhì)量，抑制噪聲